某富硫高砷尾矿回收金银浮选试验研究.pdf

2 0 2 0 年第6 期有色金属 选矿部分 8 5 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 2 0 ．0 6 ．0 1 6 某富硫高砷尾矿回收金银浮选试验研究 钱志博1 ’2 ，孙志健1 ’2 ，万丽1 ’2 ，于洋1 ’2 1 ．矿冶科技集团有限公司，北京1 0 0 1 6 0 ； 2 ．矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京1 0 2 6 2 8 摘要国内某选矿厂的尾矿中含金0 ．4 1g ／t ，银4 0 ．7 1g ／t ，同时含有较高的硫和砷，为了探究其中金、银等有价元素回 收的可能性，进行了较为详细的浮选试验研究。试验考察了金银优先浮选流程、金 银 硫 砷 混和浮选流程以及混和精矿的 硫砷分离，最终获得了含金1 ．5 2g ／t ，银8 0 ．8 2g ／t ，硫4 1 ．7 8 ％的浮选精矿，金、银、硫回收率分别为6 6 ．1 3 ％，3 5 ．5 8 ％和 9 1 ．2 9 ％，实现了综合回收，为类似矿石的综合回收利用提供技术参考和借鉴。 关键词金；银；硫；砷；浮选 中图分类号T D 9 5 2文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 2 0 0 6 0 0 8 5 0 6 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nt h eR e c o v e r yo fG o l da n dS i l v e rf r o m aS u l p h u r - r i c ha n dA r s e n i c - r i c hT a i l i n g s Q I A NZ h i b 0 1 ”，S U NZ h i j i a n l ～，W A NL i l ”，ⅢY a n g 2 ’2 1 ．B G R I M MT e c h n o l o g yG r o u p ，B e i j i n g10 0 16 0 ，C h i n a ； 2 ．S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM i n e r a lP r o c e s s i n gS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，B e i j i n g1 0 2 6 2 8 ，C h i n a A b s t r a c t T h et a i l i n g so fad o m e s t i co r ed r e s s i n gp l a n tc o n t a i n s0 ．4 1g ／to fg o l da n d4 0 ．7 1g ／to fs i l v e r ，a s w e l la sh i g hs u l f u ra n da r s e n i c ．I no r d e rt oe x p l o r et h ep o s s i b i l i t yo fr e c o v e r yo fv a l u a b l ee l e m e n t ss u c ha sg o l da n d s i l v e r ，f l o t a t i o ne x p e r i m e n t sw e r ec a r r i e do u ti nd e t a i l ．T h es e l e c t i v ef l o t a t i o np r o c e s so fg o l da n ds i l v e r ，t h eb u l k f l o t a t i o np r o c e s so fg o l d s i l v e r ，s u l f u r a r s e n i c a n dt h es e p a r a t i o no fs u l f u ra n da r s e n i cf r o mt h eb u l kf l o t a t i o n c o n c e n t r a t ew e r ei n v e s t i g a t e d ．T h ef l o t a t i o nc o n c e n t r a t ew i t hg o l dg r a d eo f1 ．5 2g ／t ，s i l v e rg r a d eo f8 0 ．8 2g ／ta n d s u l f u rg r a d eo f4 1 ．7 8 ％w a so b t a i n e d ，t h e i rc o r r e s p o n d i n gr e c o v e r i e sw e r e6 6 ．1 3 ％，3 5 ．5 8 ％a n d9 1 ．2 9 ％，w h i c h p r o v i d e st e c h n i c a lr e f e r e n c ef o rt h ec o m p r e h e n s i v er e c o v e r ya n du t i l i z a t i o no fs i m i l a ro r e s ． K e yw o r d s g o l d ；s i l v e r ；s u l f u r ；a r s e n i c ；f l o t a t i o n 矿产资源，作为人类生存和社会发展的重要物 质基础，随着我国经济的高质量发展，发挥着愈发重 要的作用。同时，由于其不可再生性，实现矿产资源 的节约开发、高效利用尤为重要[ 1 。3 ] 。近年来，在矿 产资源开发利用过程中丢弃了大量的尾矿。这些尾 矿如不加以进一步利用，不但会占用大量的国土面 积，消耗各种费用，而且会给生态环境造成很大危 害[ 4 。5 ] 。因此，尾矿中有价元素的综合回收成为了当 下重要的研究内容。 1 原矿性质 国内某选矿厂尾矿中含金0 ．4 1g ／t ，银4 0 ．7 1g ／t ， 硫8 ．2 ％。矿石中主要有用矿物为金、银、黄铁矿和 毒砂，脉石矿物主要为长石、石英、白云石、白云母和 方解石等。有害元素砷含量较高，为2 ．0 8 ％。矿石 的主要化学成分分析结果见表1 。 表1矿石的主要化学成分分析结果 T a b l e ]R e s t a l t so fm a i nc h e m j c a 】 c o m p o s i t i o na n a l y s i so fo r es a m p l e f ％ 注1 单位为g ／t ，下同 为了更好地指导选矿试验的开展，对该尾矿进 行了工艺矿物学分析。分析结果表明，含金矿物主 收稿日期2 0 2 0 0 3 0 4 作者简介钱志博 1 9 9 1 一 ，男，硕士，工程师，主要从事矿物加工药剂与工艺研究。 万方数据 8 6 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 要为自然金，除了部分是以单体形式存在外，大部分 是与黄铁矿、毒砂等硫化矿紧密共生的连生体；裸露 金较少，大部分为包裹金，且粒度较细，绝大多数小 于0 ．0 3m m 。含银矿物主要是以自然银、辉银矿形 式存在，单体约占4 8 ％，其余呈粒度分布不均的连生 体形式存在，且外表受到一定风化作用的影响，可浮 性较差。 2 试验结果及讨论 2 ．1 金银优先浮选试验 基于以上研究，首先开展了金银优先浮选试验， 添加石灰抑制黄铁矿、毒砂等脉石矿物的上浮[ 6 ] ，用 B K 6 0 8 和9 5 3 8 作为捕收剂进行回收。试验流程见 图1 ，试验结果见表2 。 精选l Ⅱ F 苛 精矿 图1 原矿 药剂用量单位卧 搅拌、浮选时间单位m i n 下同 磨矿。一0 ．0 7 4r n m 占7 0 ％ 3 | 石灰4 0 0 0 2 太B K 6 0 88 09 5 3 82 4 2 木松醇油2 4 2 午B K 6 0 82 4 2 沫松醇油8 精选lI ] 中矿2 中矿3 2 木松醇油8 扫选l Ⅱ 中矿1 F 于] t 中矿4尾矿 抑硫 砷 浮金 银 浮选试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to ff l o t a t i o nt e s t so ns e p a r a t i n g A u A g f r o mS A s m i n e r a l s 表2抑硫 砷 浮金 银 浮选试验结果 T a b l e2R e s u l t so ff l o t a t i o nt e s t so n s e p a r a t i n gA u A g f r o mS A s m i n e r a l s／％ 由表2 结果可知，采用抑硫 砷 浮金 银 工艺所 获得的精矿中金品位为1 ．7 9g ／t ，银品位为1 2 8g ／t ， 与原矿相比，均有一定程度的富集，但是损失在尾矿 中的金、银较多，损失率高达5 0 ％以上。从镜下检测 来看，精矿中金、银矿物主要为单体，呈连生体形式 存在的金、银矿物大部分在尾矿中。考虑金、银矿物 与硫矿物嵌布关系紧密，因此确定采用混合浮选流 程对金银矿物进行回收。 2 ．2 金 银 硫 砷 混和浮选试验 2 ．2 ．1 粗选调整剂种类试验 为了强化分选效果，采用丁基黄药为捕收剂，松 醇油为起泡剂口’8 ] ，在粗选作业分别添加草酸、碳酸 钠、B K 5 4 6 、硫酸铜、硫酸铵等调整剂抑制脉石矿物， 考察不同调整剂对选别指标的影响，试验流程见图 2 ，试验结果见表3 。从表3 结果可以看出，与其他调 整剂相比，添加草酸作为调整剂，能够清洗矿物表 面，利于有价元素的回收，可以提高粗精矿中有价元 素的品位和回收率。因此，粗选作业确定选用草酸 作为调整剂。 2 ．2 ．2 粗选草酸用量试验 在磨矿细度为一0 ．0 7 4m m 占7 0 ％条件下，固 定丁基黄药用量1 0 0g ／t ，松醇油3 2g ／t ，开展粗选草 酸用量的试验，试验流程同图2 ，试验结果见表4 。 从表4 结果可以看出，适量的草酸有利于有价元素 的品位、回收率的提高，草酸过量时，有价元素的品 位会降低，因此草酸用量选为10 0 0g ／t 较为适宜。 2 ．2 ．3 粗选捕收剂种类试验 捕收剂的选择对于有价元素的回收至关重要。 为了获得较好的指标，选择捕收能力强，选择性好的 药剂作为捕收剂，提高选矿指标。考虑到该尾矿中 有价元素的所属矿物主要为硫化矿，在磨矿细度 - - 0 ．0 7 4m m 占7 0 ％的条件下，当草酸用量为10 0 0g ／t ， 松醇油3 2g ／t 时，进行不同捕收剂种类的对比试验， 试验流程同图2 ，试验结果见图3 。从图3 结果可以 看出，应用上述四种捕收剂，浮选精矿中的硫、金和 银的品位相差不多，但是采用丁基黄药时，所获得的 粗选精矿中硫、金和银的回收率均最高，所以确定丁 基黄药为粗选捕收剂。 原矿 占7 0 ％ o o 松醇油3 2 精矿 尾矿 图2粗选调整剂种类试验流程 F i g ．2 F l o w s h e e to fr o u g h i n gr e g u l a t o r t y p et e s t s 一 攀 万方数据 2 0 2 0 年第6 期钱志博等某富硫高砷尾矿回收金银浮选试验研究8 7 丁基黄药1 0 0 丁基黄药5 0 丁基黄药5 0 丁基黄药5 0 丁铵黑药5 0 戊基黄药5 0 B K 3 0 12 4 捕收剂种类 图3粗选捕收剂种类试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fr o u g h i n gc o l l e c t o rt y p et e s t s 2 ．2 ．4 粗选丁基黄药用量试验 固定磨矿细度为一0 ．0 7 4m m 占7 0 ％，草酸用量 为10 0 0g ／t ，进行了粗选丁基黄药用量试验，试验流 程同图2 ，试验结果见图4 。由图4 结果可知，粗选精 矿中硫、金、银回收率随丁基黄药用量的增加而提高， 当丁基黄药用量增加到1 0 0g ／t 后，继续增加用量对三 者浮选回收率影响不大，反而会降低粗选精矿中硫、金、 银的品位。因此，确定丁基黄药用量采用1 0 0g ／t 为宜。 2 ．2 ．5 粗选磨矿细度试验 磨矿是选厂作业中能耗最大的工序，磨矿粒度 对选别指标有很大的影响凹] 。因此，固定粗选草酸 用量为10 0 0g ／t ，丁基黄药用量为1 0 0g ／t 时，进行 了粗选磨矿细度试验，试验结果见图5 。从图5 结果 可以看出，磨矿细度从一0 ．0 7 4m m 占5 6 ％提高至 7 0 ％，粗选精矿中金、银的回收率提高明显，品位基本 万方数据 8 8 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 保持不变。若继续提高磨矿细度，则金、银浮选指标 均有所下降，说明此时脉石矿物上浮量增多。因此， 粗选磨矿细度确定为一o ．0 7 4m m 占7 0 ％为宜。 图4 粗选丁基黄药用量试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fb u t y lx a n t h a t ed o s a g et e s t s 图5 磨矿细度试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t s 2 ．2 ．6 闭路试验 在条件试验基础上，进行了全流程闭路试验，试 验流程见图6 ，试验结果见表5 。闭路试验结果表 明，在一0 ．0 7 4m m 占7 0 ％的磨矿细度条件下，通过 “一次粗选、三次精选、两次扫选，中矿顺序返回”的 闭路工艺流程，可获得产率为1 7 ．9 2 ％，硫品位为 4 1 ．7 8 ％，硫回收率为9 1 ．2 9 ％，金品位为1 ．5 2g ／t ， 金回收率为6 6 ．1 3 ％，银品位为8 0 ．8 2g ／t ，银回收率 为3 5 ．5 8 ％的精矿。 2 ．3 硫砷分离探索试验 为了探究精矿中金、银的品位能否通过浮选方 法进一步提升，开展了黄铁矿与毒砂等载金、银矿物 的分离探索试验[ 10 I 。试验给矿为原矿在上述磨矿细 度和药剂制度条件下经“一次粗选、三次精选”得到 的硫砷混合精矿。 原矿 磨i 石_ 0 m 。。。栅％ 2 | 草酸10 0 0 2 水7 一基黄药8 0 松醇油2 8 粗l 选 h ●一 2 水丁基黄药2 0 松醇油4 扫选lI 氕 2 | 丁基黄药1 0 扫选l Ⅱ F 寻 精矿 图6闭路试验流程 尾矿 F i g ．6 F l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t s 表5闭路试验结果 T a b l e5R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t s／％ 2 ．3 ．1 抑砷浮硫试验 为了考察精矿中金、银的品位能否通过浮选方 法进一步提升，开展了黄铁矿与毒砂等载金、银矿物 的分离探索试验[ 1 ⋯。首先混合精矿进行了硫砷分 离调整剂种类试验，抑砷浮硫试验流程见图7 ，试 验结果见表6 。由表6 结果可知，对于该混合精矿 而言，采用重铬酸钾或次氯酸钙抑制含砷矿物，硫 砷分离效果不理想。 2 ．3 ．2 抑砷浮砷试验 为考察硫砷分离效果，进行了不同的药剂种类组 合试验，抑砷浮硫试验流程同图7 ，试验结果见表7 。 由表7 结果可知，抑硫浮砷试验效果仍不理想，金品 位相差不大。究其原因，在于金和含砷矿物及黄铁矿 关系均密切，嵌布关系较为均匀，难以单体解离，导致 硫砷分离效果不佳，未能获得金品位较高的精矿。 给矿 硫精矿砷精矿 图7硫砷分离探索试验流程 F i g ．7 F l o w s h e e to fs u l f u ra n d a r s e n i cs e p a r a t i o nt e s t s 垂 万方数据 2 0 2 0 年第6 期钱志博等某富硫高砷尾矿回收金银浮选试验研究 8 9 表7 T a b l e7 抑硫浮砷调整剂种类试验结果 R e s u l t so fr e a g e n t sc o m b i n e dt e s t so ns u l f u rs u p p r e s s i o na n da r s e n i cf l o t a t i o n 3结论 1 该矿含金0 ．4 1g ／t ，银4 0 ．7 1g ／t ，硫8 ．2 ％， 有价元素金、银含量较低。金、银与黄铁矿、毒砂等 共生关系密切，粒度微细呈浸染状不集中分布，含银 矿物连生体较多，表面存在风化现象。故该尾矿金、 银回收难度较大。 2 通过金、银优先浮选流程与金 银 硫 砷 混 和浮选流程试验对比，混和浮选流程更为适合该尾 矿的处理，可能与金、银与硫化矿呈包裹体形式存 在、不易单体解离有关。 3 通过一次粗选三次精选两次扫选，中矿顺序返 回闭路浮选流程试验，可获得产率为1 7 ．9 2 ％，金品位 1 ．5 2g ／t ，金回收率为6 6 ．1 3 ％，银品位为8 0 ．8 2g ／t ， 银回收率为3 5 ．5 8 ％，硫品位为4 1 ．7 8 ％，硫回收率 为9 1 ．2 9 ％的混合精矿。 4 硫砷分离探索试验指标不理想，后续还需进 一步开展试验研究。 参考文献 [ 1 ] 孙伟．有色金属矿山尾矿综合回收与利用[ J ] ．有色金 属 选矿部分 ，1 9 9 9 3 4 4 4 7 ． S U NW e i ．C o m p r e h e n s i v er e c o v e r ya n du t i l i z a t i o no f t a i l i n g s i nn o n f e r r o u sm e t a lm i n e s [ J ] ．N o n f e r r o u s M e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n gS e c t i o n ，1 9 9 9 3 4 4 4 7 ． [ 2 ] 胡敏．混合用药提高铅锌矿伴生金银回收率的选矿试 验研究E J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 7 4 2 8 3 0 ，7 4 ． H U M i n ．E x p e r i m e n t a ls t u d yo ni m p r o v i n gt h er e c o v e r y o fa s s o c i a t e dg o l da n ds i l v e ri nl e a d z i n co r eb ym i x e d r e a g e n t s [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n g S e c t i o n ，2 0 1 7 4 2 8 3 0 ，7 4 ． [ 3 ] 赵华伦，李兵容，王恒峰．某复杂难选铅锌金银多金属 矿选矿试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 6 3 1 9 2 2 ，3 2 ． Z H A OH u a l u n 。L IB i n g r o n g ，W A N GH e n g f e n g ．S t u d y o nf l o t a t i o nt e s tf o rac o m p l e xr e f r a c t o r yP b Z n - A u A g p o l y m e t a l l i co r e [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n g S e c t i o n ，2 0 1 6 3 1 9 2 2 ，3 2 ． [ 4 ] 廖银英，杨远坤，吴双桥，等．山西某铅金混合精矿铅金 分离试验[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 9 1 5 3 5 6 ． L I A 0Y i n y i n g ，Y A N GY u a n k u n ，W US h u a n g q i a o ，e ta 1 ． S e p a r a t i o nf l o t a t i o no fal e a d g o l db u l kc o n c e n t r a t ef r o m S h a n x i [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n gS e c t i o n ， 2 0 1 9 1 5 3 - 5 6 ． E 5 ] 万宏民，王重阳，靳建平．含金高硫铜锌多金属硫化矿 浮选分离试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 9 3 4 1 4 5 ． W A NH o n g m i n ，W A N GC h o n g y a n g ，J I NJ i a n p i n g ． R e s e a r c ho nt h ef l o t a t i o ns e p a r a t i o ne x p e r i m e n to fg o l d c o n t a i n i n gh i g h s u l f u rc o p p e r - z i n cp o l y m e t a l l i c s u l f i d e o r e [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n gS e c t i o n ， 2 0 1 9 3 4 1 - 4 5 ． [ 6 ] 谭欣，王中明，刘书杰，等．提高某高硫铜矿石伴生金银 指标的试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 8 2 2 0 一2 6 ，3 0 ． 万方数据 9 0 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 [ 7 3 [ 8 1 T A NX i n ，W A N GZ h o n g m i n g ，L I US h u j i e ，e ta 1 ． E x p e r i m e n to ni m p r o v i n ga s s o c i a t e dg o l d a n ds i l v e r r e c o v e r i e so fah i g h - s u l f u rc o p p e ro r e [ J ] ．N o n f e r r o u s M e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n gS e c t i o n ，2 0 1 8 2 2 0 2 6 ，3 0 ． 叶岳华，王立刚，胡志强，等．蒙古某铜矿伴生金银浮选 回收工艺技术研究[ J ] ．中国矿业，2 0 1 7 ，2 6 增刊2 3 5 53 5 8 ． Y EY u e h u a ，W A N GL i g a n g ，H UZ h i q i a n g ，e ta 1 ．S t u d y o nt h et e c h n o l o g yo fg o l da n ds i l v e rf l o t a t i o nr e c y c l eo f ac o p p e ro r ei nM o n g o l i a [ J ] ．C h i n aM i n i n gM a g a z i n e ， 2 0 1 7 ，2 6 S 2 3 5 5 3 5 8 ． R A B I E HA ，A L B U A N I CB ，E K S T E E NJJ ．Ar e v i e w o ft h ee f f e c t so fg r i n d i n gm e d i aa n dc h e m i c a lc o n d i t i o n s 上接第8 4 页 社，2 0 1 2 5 - 9 [ 2 ] [ 3 3 L IM i n g z h a o ，X UB i n g s h e ．C o p p e rs m e l t i n gp r o c e s s [ M ] ． B e i j i n g C h e m i c a lI n d u s t r yP r e s s ，2 0 1 2 5 - 9 ． 王成彦，王忠．铜的再生与循环利用[ M ] ．长沙中南大 学出版社，2 0 1 0 1 2 1 8 ． W A N GC h e n g y a n ，W A N GZ h o n g ．R e g e n e r a t i o na n d r e c y c l i n go fc o p p e r [ M ] ．C h a n g s h a C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t yP r e s s ，2 0 1 0 1 2 1 8 ． 汪礼敏．铜及铜合金粉末与制品[ M ] ．长沙中南大学 出版社，2 0 1 0 1 0 51 1 7 ． W A N GL i m i n ．C o p p e ra n dc o p p e ra l l o yp o w d e r sa n d p r o d u c t s [ M ] ．C h a n g s h a C e n t r a l S o u t hU n i v e r s i t y o nt h ef l o t a t i o no fp y r i t ei nr e f r a c t o r yg o l do p e r a t i o n s [ J ] ． M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ，2 0 1 6 ，9 4 4 2 1 2 8 [ 9 1 兰志强，蓝卓越，李涤非，等．四川康巴难选铜金银矿综 合回收选矿试验研究[ J ] ．矿冶，2 0 1 6 ，2 5 5 5 - 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t y p e g o l do r e [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n g S e c t i o n ，2 0 0 4 2 1 1 1 3 ． 万方数据